动态模量是指在动荷载作用下,材料内部产生的应力和应变响应均为时间的函数。相应地,弹性模量在外载作用过程中也不是一成不变的,材料动态模量定义为应力幅值的比值,以表征材料在不同的外载作用下不同的响应特性。
动态模量与静态模量不同,静态模量是在静荷载作用下材料的弹性模量,而动态模量考虑了荷载和响应随时间的变化。在动态荷载情况下,材料在周期或非周期性的动态荷载作用下,产生相应的动态变形响应。荷载或应力随时间变化,是时间的函数;相应的变形或应变响应也是时间的函数;应力与应变的比值即动态模量,因而也是时间的函数。
动态模量是一个复数,可以表示为G=G’+iG’’,其中G’是弹性响应的系数,称为储能模量;G’’/ω为黏性响应的系数,故称为损耗模量。由于相位差的存在,动态模量在物理意义上包含了材料的弹性和黏性两种特性。
动态模量在材料力学性能测试、结构设计和材料工程等领域具有重要的应用价值。例如,在沥青混合料的性能评价中,动态模量是表征其动态力学特性的关键参数。